【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于膨胀土，具体涉及一种改良膨胀土及其制备方法和应用。
技术介绍
1、
2、目前，改良膨胀土不良工程特性的方法主要有换填法、柔性加筋、石灰水泥以及离子固化剂改良等，但这些方法或时间、经济成本高昂，或易对环境造成污染，不利于后续生态恢复，因此，寻求一种低成本、生态环保、且能改良膨胀土不良工程特性的方法十分必要。
3、公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种改良膨胀土及其制备方法和应用，以解决
技术介绍
中现有改良膨胀土不练工程特性的方法存在的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：
3、本专利技术的第一个目的在于提供一种改良膨胀土，以质量百分比计，所述改良膨胀土由以下成分制备而成：0.6-1.2％生物聚合物、3-7％草木灰，0-2％植物基质和余量的待改良膨胀土。
4、作为优选，所述生物聚合物选自黄原胶、瓜尔胶和阿拉伯树胶中的一种。
5、作为优选，所述草木灰的颗粒度为10-80目，其主要成分包括二氧化硅、磷酸钾、碳酸钙、氧化钙、五氧化二磷和氧化钾，其质量百分比依次为：20-30％、15-25％、10-15％、5-10％、5-10％和5-10％。
6、作为优选，所述植物基质包含未腐烂的植物纤维、部分腐烂的植物纤维和完全腐烂的
7、在本技术方案中，膨胀土的改良原理如下：
8、(1)填充与成键作用。黄原胶溶于水后形成粘稠状胶体，一方面填充土颗粒间的孔隙，改变土体的内部孔隙结构，减小土中水分的迁移速度，提高膨胀土的保水性；另一方面黄原胶中含有的羧基(-cooh)基团和羟基(-oh)基团与黏土矿物通过静电键合或者氢键键合形成稳定的空间网络结构，并利用自身抗拉能力限制周围土颗粒变形，有效提高了土颗粒间的联接力。土颗粒间的联接力越强，抗拉强度越大，裂隙越难产生。
9、(2)离子交换作用。草木灰中的高价阳离子(如钙离子、镁离子等)置换黏土颗粒表面的亲水低价阳离子(如钾离子、钠离子等)，减弱黏土颗粒对水的敏感性，从而释放出束缚在吸附层和扩散层的结合水，降低土壤颗粒表面的水化膜厚度，抑制裂隙的发育。黏土颗粒表面水化膜厚度越小，颗粒间的联接力越大，土体抗剪强度越高。随着高价阳离子的进一步扩散，黏土矿物晶层间的低价亲水阳离子同样被置换，使得水分子难以进行晶层，从而减小了黏土矿物自身的膨胀性。
10、(3)加筋作用。植物基质中未腐烂的植物纤维在膨胀土中相互交错和缠绕形成三维的空间加固结构。当膨胀土产生胀缩现象时，植物纤维通过加固结构约束膨胀土的变形，增加土体的整体稳定性，进而改善膨胀土的物理力学性质。
11、(4)增肥作用。植物基质中腐烂的植物纤维含有一定的有机质和腐殖质，草木灰中含有氮磷钾等营养元素，能够有效提高膨胀土的肥力，满足护坡植物的长期生长需求。
12、本专利技术的第二个目的在于提供一种所述改良膨胀土的制备方法，包括以下步骤：
13、s1.以质量百分比计称取各成分，混合均匀，得到混合土；
14、s2.按照《公路土工试验规程》(jtg 3430—2020)中的轻型击实试验确定所述混合土的最优含水率和最大干密度；
15、s3.按照最优含水率将水加入所述混合土中，搅拌均匀后在自然条件下密封3-4d，即得到所述改良膨胀土。
16、更为具体的，当所述膨胀土为弱膨胀土时，所述草木灰的掺量为3-5％；当所述膨胀土为中、强膨胀土时，所述草木灰的掺量为5-7％。
17、本专利技术的第三个目的在于提供所述的改良膨胀土在膨胀土边坡工程或路基填料工程中的应用。
18、更为具体的，当所述改良膨胀土用于膨胀边坡工程时，所述植物基质的掺量为1-2％；当所述改良膨胀土用于路基填料工程时，所述植物基质的掺量为0％。
19、与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
20、(1)本专利技术的生物聚合物、植物纤维和草木灰具有天然无害、可再生、来源广和施工方便等优点，与土壤混合后可迅速从填充和成键作用、离子交换作用、加筋作用、增肥作用等4个方面对膨胀土的物理化学、力学性质进行改善，达到降低土体膨胀潜势，抑制土体裂隙发育，提高土体抗剪强度和利于植物生长的目的。
21、(2)本专利技术使用的植物基质来源于农林废弃物，使用的草木灰来源于以农业废弃物为原料的发电厂。将植物基质和草木灰用于改良膨胀土，有助于解决农业废弃物处置不善所带来的环境污染挑战，变废为宝，具有重大的经济效益和社会效益。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种改良膨胀土，其特征在于，以质量百分比计，所述改良膨胀土由以下成分制备而成：0.6-1.2％生物聚合物、3-7％草木灰，0-2％植物基质和余量的待改良膨胀土。
2.根据权利要求1所述的改良膨胀土，其特征在于，所述生物聚合物选自黄原胶、瓜尔胶和阿拉伯树胶中的一种。
3.根据权利要求1所述的改良膨胀土，其特征在于，所述草木灰的颗粒度为10-80目，其主要成分包括二氧化硅、磷酸钾、碳酸钙、氧化钙、五氧化二磷和氧化钾，其质量百分比依次为：20-30％、15-25％、10-15％、5-10％、5-10％和5-10％。
4.根据权利要求1所述的改良膨胀土，其特征在于，所述植物基质包含未腐烂的植物纤维、部分腐烂的植物纤维和完全腐烂的植物纤维，其质量百分比依次为40-50％、30-40％和20-30％；其中，所述植物纤维的长度为1-3cm，宽度0.1-0.2mm。
5.一种权利要求1所述改良膨胀土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，当所述膨胀土为弱膨胀土时，所述草木灰的掺量为3-5
7.根据权利要求1所述的改良膨胀土在膨胀土边坡工程或路基填料工程中的应用。
8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，当所述改良膨胀土用于膨胀边坡工程时，所述植物基质的掺量为1-2％；当所述改良膨胀土用于路基填料工程时，所述植物基质的掺量为0％。
...【技术特征摘要】
1.一种改良膨胀土，其特征在于，以质量百分比计，所述改良膨胀土由以下成分制备而成：0.6-1.2％生物聚合物、3-7％草木灰，0-2％植物基质和余量的待改良膨胀土。
2.根据权利要求1所述的改良膨胀土，其特征在于，所述生物聚合物选自黄原胶、瓜尔胶和阿拉伯树胶中的一种。
3.根据权利要求1所述的改良膨胀土，其特征在于，所述草木灰的颗粒度为10-80目，其主要成分包括二氧化硅、磷酸钾、碳酸钙、氧化钙、五氧化二磷和氧化钾，其质量百分比依次为：20-30％、15-25％、10-15％、5-10％、5-10％和5-10％。
4.根据权利要求1所述的改良膨胀土，其特征在于，所述植物基质包含未腐烂的植物纤维、部分腐烂的植物纤维和完全腐...
【专利技术属性】
技术研发人员：张红日，欧阳淼，李侑军，邓森，邓人睿，韩仲，李红明，夏旖琪，
申请(专利权)人：广西交科集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。